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1.本研究以台灣紫芝(Ganoderma formosanum,ATCC 76538)深層液態醱酵培 養生產胞外多醣體,探討台灣紫芝多醣體免疫調節之功能與機制。以五公升醱 酵槽培養七天,醱酵液經酒精沉澱和 Sephrose CL-6B 膠體過濾層析純化可得 PS-F1、PS-F2 和 PS-F3 三個分劃,分別佔 16.24 ± 2.19 %、55.81 ± 2.97 %和 27.95

± 2.11 %。

2. PS-F2 多醣體分子量約 14 KDa,單糖組成為 mannose、galactose、glucose 及 fucose,分別佔了 44.91 %、38.64 %、8.26 %及 8.02 %,醣基鍵結主要以 6-Gal 和t-Man 為主,PS-F2 的 β-1,3-glucan 含 1.36 ± 0.17 %。

3. PS-F2 能夠刺激小鼠巨噬細胞 RAW 264.7 產生 TNF-α 和 NO,增強巨噬細胞的

吞噬能力,並刺激巨噬細胞增生。以PS-F2 刺激小鼠腹腔能誘發發炎反應,吸

引嗜中性球和單核球來到腹腔。另外PS-F2 亦可刺激小鼠樹突細胞表面 CD40、

CD80、CD86 及 MHC II 成熟標誌的表現增加。顯示 PS-F2 具有免疫調節之活 性,能刺激活化先天性免疫反應。

4.PS-F2 刺激巨噬細胞產生 TNF-α 會被 anti-Dectin-1 抗體、anti-CR3 抗體和 Dectin-1 受體抑制劑 laminarin 顯著性抑制,TLR4 缺陷小鼠 BMDM 也降低了 PS-F2 的刺激。結果顯示 PS-F2 能經由 Dectin-1、CR3 及 TLR4 受體刺激免疫 細胞(圖4-1)。

5.在 PS-F2 活化巨噬細胞作用機制部分, PS-F2 能刺激絲裂原活化蛋白激酶 ERK、JNK 和 p38 之磷酸化、I-κB 的降解與 NF-κB 之核移位,添加 ERK、JNK、

p38 或 NF-κB 專一性抑制劑皆可抑制 PS-F2 刺激巨噬細胞產生 TNF-α,確認

4-1. PS-F2 刺激巨噬細胞產生 TNF-α 之受體及訊息傳導途徑簡圖

Figure 4-1. The proposed PS-F2-mediated receptors and signal transduction pathways in the regulation of TNF-α expression.

Dectin-1, dendritic-cell-associated c-type lectin-1; Syk, spleen tyrosine kinase; ITAM, tyrosine-based activation-like motif; Pic, poceatannol; CR3, complement receptor type 3; I-κB, inhibitor protein κB; NF-κB, nuclear factor κB; JNK, c-Jun N-terminal kinase; ERK, extracellular signal-regulated kinase; TLR 4, Toll-like receptor 4;

TNF-α, tumor necrosis factor-α.

Nucleus

Dectin-1 TLR 4 CR3

4-1)。

6.以 Syk 抑制劑 piceatannol 處理後會抑制 PS-F2 刺激 RAW 264.7 細胞產生 TNF-α、I-κB 降解和 ERK 磷酸化,顯示 PS-F2 經由 Dectin-1 受體透過 NF-κB 和ERK 訊息傳遞途徑刺激 RAW 264.7 細胞(圖 4-1)。

7. C57BL/6 小鼠以 PS-F2 (50 mg/kg)每兩天管餵一次持續四週後,小鼠脾臟細胞 之 T 淋巴球族群比例提高,血清中之 IgM 及 IgG 抗體濃度均有顯著增加,顯 示PS-F2 會引起體內非特異性免疫反應;對 BALB/c 小鼠則不會引起體內非特 異性免疫反應。

8.在抗腫瘤實驗中,腹腔注射 PS-F2 可抑制 S180、黑色素瘤 B16 細胞和 C26 腫 瘤之生長分別達67.5 % 、23.7 %及 43.3 %;PS-F2 處理小鼠脾臟細胞之 T 淋 巴球族群比例顯著提高,其中 CD4 與 CD8 之細胞比例均有增加,CD49b 的 NK 細胞些微增加,血清中 IgM 抗體濃度亦有顯著增加。以管餵給予小鼠 PS-F2 亦有抗腫瘤之效果(圖4-2)。

9.在 C26 腫瘤模式發現 PS-F2 處理之小鼠脾臟 T 細胞上的 CD44 和 CD62L 有顯 著性活化,adoptive transfer T 細胞能抑制腫瘤生長(圖 3-28),及PS-F2 在 SCID mice 無法抑制腫瘤,確認 PS-F2 透過活化 T 細胞及 B 細胞抑制腫瘤細胞的生 長。

10.本研究結果顯示液態醱酵培養台灣紫芝生產之胞外多醣體 PS-F2 能刺激活化 先天性免疫系統之巨噬細胞和樹突細胞;動物模式之體內試驗也顯示活化後天 性免疫系統,PS-F2 明顯提高移植性腫瘤小鼠的細胞介導免疫功能及體液免疫 功能,增強活化小鼠的免疫系統達到抗腫瘤之效果。

4-2. PS-F2 抗腫瘤之免疫調節功能

Figure 4-2. The immunomodulation functions for PS-F2 in antitumor immunity.

本研究未來繼續研究之方向為:

1.以深層液態醱酵培養生產胞外多醣體

探討不同培養條件對生產之胞外多醣體免疫調節活性之影響,及擴大生產條件 之最適化,提升生產胞外多醣體之質與量。

2.PS-F2 組成及醣基鍵結對免疫調節活性之影響

解析台灣紫芝多醣體的結構;探討影響PS-F2 免疫調節活性之關鍵組成、結構

或鍵結等因子,並比較不同來源靈芝多醣體或市售多醣體產品之活性優劣。

3. PS-F2 的應用及保健產品之開發

探討PS-F2 做為免疫佐劑和生物反應修飾劑之可行性,及其抗腫瘤活性於醫療

保健用途之應用。